DE4332950C2 - Gelenkarmmarkise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gelenkarmmarkise mit mittels einer Tuchwelle auf- und abwickelbarem Markisentuch, das an seiner äußeren Kante in einer Leiste gefaßt ist, die mittels Spreizarm­ paaren geführt und mit Federspannung beaufschlagbar ist, wobei an jedem Armpaar mindestens eine Biege-Drehfeder angreift.

Es ist eine Gelenkarmmarkise bekannt (DE- OS 25 20 291), die ein Markisentuch aufweist, das an seiner inneren Kante an einer mittels einer Kurbel über ein selbsthem­ mendes Schneckengetriebe drehbaren Tuchwelle befestigt ist. Die äußere Kante des Markisentuches ist an einer Leiste befestigt, die mittels zweier, gelenkig an der Tragstange der Markise und an der Leiste befestigter und gelenkig miteinander verbundener Spreizarmpaare geführt ist. Die Leiste steht unter Federkraft, die bestrebt ist, das Markisentuch von der Tuchwelle abzuziehen. Die auf die Leiste ausgeübte Federkraft wird durch spiralförmig gewundene Biegefedern erzeugt, die in den die Spreizarme verbin­ denden Gelenken angeordnet sind.

Es sind auch Gelenkarmmarkisen bekannt, bei denen die Federn als Zugfedern ausgebildet und in den Spreizarmen angeordnet sind und über Zugglieder auf den jeweils anderen Spreizarm des Spreizarm­ paares wirken.

Um derartige Markisen auch in nur teilweise ausgefahrener Stel­ lung ausreichend gespannt zu halten, sind infolge der großen Armlängen hohe Federkräfte und damit große Federn erforderlich. Der große Spreizwinkel der Spreizarme von nahezu 180° führt auch zu einem großen Federweg, der - um ausreichende Biegewechselzahlen zu erreichen - ebenfalls große Federn erfor­ dert. Dadurch werden bei Anordnung der Federn in den Gelenken diese Gelenke sehr voluminös und damit unästhetisch. Man ist daher bestrebt, die Federn so klein wie möglich auszuführen. Dadurch steigt aber die Bruchgefahr der Federn.

Es sind gattungsgleiche Gelenkarmmarkisen bekannt, bei denen die Federkraft durch Dreh-Biegefedern mit kreisrundem Querschnitt der Federstege und mit abgewinkelten Einspannenden aufgebracht wird (US 1 948 788 C, DE 23 51 773 A, FR 2 029 151 C). Unter einer Biege-Drehfeder wird hier eine ein- oder mehrgängige, im wesent­ lichen schraubenförmige Feder verstanden, die durch gegensinniges Verdrehen ihrer Enden um die Achse der Feder auf Biegung bean­ sprucht wird. Derartige Federn weisen bei gleichen Federkräften bereits ein wesentlich geringeres Bauvolumen auf als gewendelte Zugfedern oder Spiralfedern. Im vorliegenden Anwendungsfall ändert eine zweckentsprechend vorgespannte Biege-Drehfeder über den ganzen Schwenkbereich ihre Federkraft wesentlich weniger als bspw. eine Spiralfeder. Auch ihren Durchmesser ändert eine Biege-Drehfeder mit einer Mehrzahl von Windungen in dem hier in Anspruch genommenen Bereich der Biege-Drehbelastung nur unwe­ sentlich. Damit kann eine dicht anliegende Abdeckung eingesetzt oder gegebenenfalls auf eine Abdeckung überhaupt verzichtet werden, was ebenfalls der Forderung nach geringem Raumbedarf und nach schlanker Bauweise mit ästhetisch vorteilhafter Wirkung entgegenkommt.

Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, das Bauvolumen einer derartigen Dreh-Biegefeder noch weiter zu vermindern.

Sie löst diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen.

Durch die im Querschnitt rechteckigen Federstege wird das zum Aufbringen der notwendigen Federkraft erforderliche Materialvolumen auf geringstem Raum untergebracht. Durch den Übergang der Federstege in geschlossene, rohrförmige Endringe wird ein Abwinkeln der Federstege am Einspannende vermieden und damit die Biegewechselzahl wesentlich erhöht. Auch die Zunahme des Stegquerschnitts in den Endbereichen der Feder­ stege dient diesem Zweck.

Derartige Federn und Verfahren zu ihrer Herstellung sind in der deutschen Patentanmeldung P 41 00 842 beschrieben. Es handelt sich hierbei um nicht gewickelte, sondern um spanabhebend gefer­ tigte oder gelaserte Federn.

Ein besonders vorteilhaftes und bevorzugtes Verfahren zum Her­ stellen derartiger Federn ist das Lasern, bei dem die Zwischen­ räume zwischen den Stegen des Federkörpers aus einem rohrförmigen Rohling herausgeschnitten werden. Diese Fertigungsweise läßt eine sehr freie konstruktive Gestaltung insbesondere der Endbereiche der Federkörper bspw. mit vergrößertem Stegquerschnitt oder mit verrundeten Übergängen zwischen den Stegen und den auch als Befestigungselemente dienenden Endringen sowie andere als runde Querschnitte der Federstege und damit besseres Ausnützen des in Anspruch genommenen Raumes zu. Dadurch wird sowohl die Halt­ barkeit der Feder bezüglich erreichbarer Biegewechselzahlen entscheidend erhöht als auch die Abmessungen der Feder minimiert.

Die geringen Abmessungen von Biege-Drehfedern erlauben auch, zwei oder mehr Federn koaxial ineinander anzuordnen. Je nach der geforderten Federcharakteristik können diese Federn kinematisch parallel oder in Reihe angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Bolzen des Gelenkes mittels eines Dreikeilprofiles zu befestigen. Derartige Dreikeilprofile und ihr Zusammenwirken sind in der DE 42 09 153 eingehend beschrieben, auf die insoweit Bezug genommen ist. Diese Befestigungsart hat den Vorteil, daß sie sehr schlank baut und damit eine weitere Verkleinerung und ästhetische Gestaltung des Gelenkes erlaubt.

In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer mit den erfindungsgemäßen Gelenken ausgestatteten Markise,

Fig. 2 einen Gelenkarm der Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 ein Gelenk des Markisenarms im Schnitt,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform eines Gelenks in Darstellung wie in Fig. 3,

Fig. 5 die Ansicht einer gelaserten Biege-Drehfeder mit verstärkten Endwindungen.

In einem mittels Haltern 1 ortsfest befestigten Rohr 2 ist eine hier nicht dargestellte Wickelwelle drehbar gelagert, an der die innere Kante einer Markise 3 befestigt ist. Die Wickelwelle ist mittels eines Motors 4 wahlweise in beiden Drehrichtungen an­ treibbar. Die äußere Kante der Markise 3 ist an einer Leiste 5 befestigt, die von zwei Gelenkarmpaaren 6, 6′ gehalten ist. Die Gelenkarmpaare 6, 6′ bestehen aus jeweils zwei Armen 7 und 8, aus einem die Arme verbindenden Gelenk 9 und aus die Arme mit der Leiste 5 bzw. dem Rohr 2 verbindenden Gelenken 9′ und 9′′.

In den Gelenken 9 ist jeweils eine Feder 10 eingebaut, die bestrebt ist, die Gelenkarmpaare 6, 6′ zu strecken, d. h. sie gerade zu stellen und dadurch die Leiste 5 vom Rohr 2 wegzubewe­ gen. Dem steht jedoch die Markise 3 entgegen, die auf diese Weise gespannt gehalten wird. Ein Ausziehen der Markise 3 unter Wirkung der Federn 10 ist nur soweit möglich, als die Markise mittels des Motors 4 von ihrer Wickelwelle abgewickelt wird. Bei einem Aufwickeln der Markise 3 auf die Wickelwelle wird die Leiste 5 unter Beugen der Gelenkarmpaare 6, 6′ gegen die Kraft der Federn 10 gegen das Rohr 2 bewegt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bestehen die Arme 7 und 8 aus Rohr 11, in das Gelenkstücke 12, 13 eingesteckt sind, die das Gelenk­ armpaar 6 in den Gelenken 9′ und 9′′ mit den Haltern 1 bzw. mit der Leiste 5 verbinden. In die jeweils anderen Enden der Arme 7 bzw. 8 sind Anlenkteile 14 und 15 eingesteckt, die durch einen Gelenkbolzen 16 schwenkbar verbunden das Gelenk 9 bilden.

In der Ausführungsform der Fig. 3 ist in den um den Gelenkbolzen 16 gehäuseartig erweiterten Anlenkteilen 14, 15 die Feder 10 angeordnet, die erfindungsgemäß als Biege-Drehfeder ausgebildet ist. Die Biege-Drehfeder 10 weist Endringe 17 bzw. 18 auf, in die der Federkörper einstückig übergeht. Diese Endringe 17, 18 sind mit Nasen 19, 20 versehen, die in Nuten in je einem der Anlenk­ teile 14, 15 eingreifen. Die Feder 10 wird bei der Montage des Gelenkarmpaares 6 so vorgespannt, daß sie bestrebt ist, die Gelenkarme 7, 8 zu strecken.

Um den einstückigen Übergang des Federkörpers in die Endringe 17, 18 zu ermöglichen, ist die Biege-Drehfeder 10 nicht gewickelt, sondern mittels eines spanenden Verfahrens oder durch Laserschneiden gefertigt. Bevorzugt ist das Verfahren des Laserns. Hierbei wird ein Rohr mittels eines Laserstrahls wendelförmig geschlitzt, so daß als Stege die Windungen einer Biege-Drehfeder stehen bleiben. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Breite, d. h. die Querschnittsfläche der Stege und damit das Widerstandsmoment jeder Windung der Feder beliebig gewählt werden kann. Im vorliegenden Falle ist insbesondere vorgesehen, die letzten Windungen 21 vor den Endringen 17, 18 wie aus Fig. 5 ersichtlich stärker auszuführen und damit die erfahrungsgemäß erhöhte Bruchgefahr dieser Windungen zu vermindern. Diese Bruchgefahr kann weiter dadurch vermindert werden, daß die Enden des Schlitzes, wie bei 22 dargestellt, gerundet sind.

Ein weiterer Vorteil des Herstellens von Biege-Drehfedern durch Lasern besteht darin, daß sehr einfach mehrgängige Federn erzielt werden können, indem zwei oder mehr parallel laufende Laser­ schnitt-Wendeln angebracht werden. Im vorliegenden Falle hat der Einsatz einer zwei- oder mehrgängigen Schraubenfeder den Vorteil, daß durch das Moment der Feder 10 keine Kräfte auf den Gelenk­ bolzen 16 ausgeübt werden.

In Fig. 4 ist eine Gelenkausführung dargestellt, bei der in einem Gelenk 9 zwei Federn 10, 10′ konzentrisch ineinander angeordnet sind. Die Windungsrichtung der Federn ist gleich, die Anfänge der Windungen sind vorteilhaft um 180° versetzt, um keine Kräfte auf das Lager zu leiten.

Zum schwenkbaren Verbinden der beiden Arme 7 und 8 dient hier ein Bolzen 16′, der an seinem Ende einen Bund 23 und an seinem anderen Ende am Umfang ein Dreikeilprofil 24 aufweist. Das Gelenkstück 15, in den dieses Bolzenende eingesteckt ist, weist ein komplementäres Dreikeilprofil auf. Die Steigung der Keilflä­ chen folgt einer logarithmischen Spirale und liegt vorteilhaft im Bereich von 1 : 20 bis 1 : 100. Je nach Einstecktiefe, in der Kraft­ schluß zwischen Bolzen und Gelenkstück 15 hergestellt wird, läßt sich auch das Spiel zwischen den Gelenkstücken 14 und 15 sehr leicht einstellen.

Im anderen Gelenkstück 14 ist der Bolzen 16′ mittels Lagern 25 gelagert, die einen langen, wartungsfreien Betrieb des hoch belasteten, in aller Regel auch ungünstigen Witterungseinflüssen ausgesetzten Lagers garantieren. Bevorzugt sind Lager aus Sinterwerkstoffen.

Die Federn 10, 10′ können anstelle oder zusätzlich zur Anordnung im Gelenk 9 auch in den Gelenken 9′ und 9′′ eingesetzt werden. An die Stelle der im Zusammenhang mit dem Gelenk 9 beschriebenen Gelenkteile 14, 15 treten hier die Anlenkteile 12, 13 und die Halter 1 bzw. entsprechende Halter an der Leiste 5 als Teile der Gelenke 9′, 9′′. Der Einsatz in diesen äußeren Gelenken 9′, 9′′ hat den Vorteil, daß der Schwenkwinkel und damit die Biegebelastung der Biege-Drehfedern 10, 10′ hier wesentlich geringer ist als im Gelenk 9. Dies erhöht die erreichbaren Biegewechsel erheblich. Die Verteilung der erforderlichen Federkräfte auf zwei oder drei Gelenke erlaubt auch eine Verkleinerung der Federn und damit kleinere und ästhetisch ansprechendere Gelenke.

Claims (10)

1. Gelenkarmmarkise, deren Markisentuch mittels einer Tuchwelle auf- und abwickelbar ist, wobei das Markisentuch an seiner äußeren Kante in einer Leiste gefaßt ist, die mittels Spreiz­ armpaaren geführt und mit Federspannung beaufschlagbar ist, wobei an jedem Armpaar mindestens eine Biege-Drehfeder angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt rechteckigen Federstege an beiden Enden einstückig in geschlossene, rohrförmige Endringe (17, 18) übergehen und in den Endbereichen ihres Federkörpers zunehmenden Stegquerschnitt aufweisen.

2. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege-Drehfeder (10, 10′) einen laserstrahlgeschnittenen Federkörper aufweist.

3. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (22) der Schlitze des Federkörpers der Biege-Drehfeder (10, 10′) verrundet sind.

4. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege-Drehfeder (10, 10′) einen mehrgängigen Federkörper aufweist.

5. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere, koaxial zueinander sitzende Biege-Drehfedern (10, 10′) angeordnet sind.

6. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege-Drehfedern (10, 10′) kinematisch parallel zueinander angeordnet sind.

7. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Biege-Drehfedern (10, 10′) kinematisch in Reihe zueinander angeordnet sind.

8. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an mehr als einem der Gelenke (9, 9′, 9′′) eines Spreizarmpaares (6, 6′) mindestens eine Biege-Drehfeder (10, 10′) angeordnet ist.

9. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkarme (7, 8) eines Gelenkes (9, 9′, 9′′) mittels eines Bolzens (16′) mit Bund (23) drehbar miteinander verbunden sind, dessen dem Bund abgekehrtes Ende mittels eines 3-Keilprofils (24) in einem der Gelenkstücke (15), dessen Bohrung ein komplementäres 3-Keilprofil aufweist, befestigbar ist.

10. Gelenkarmmarkise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bolzen (16′) und Gelenkstück (14) in eingesetzten Lagerschalen (25) gegeneinander drehbar sind.